Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

Сердце его строение и работа автоматия сердца сердечный цикл

Сердечный цикл

1. Систола (сокращение) предсердий — длится 0,1 секунды. В этот короткий миг открыты створчатые клапаны, а полулунные закрыты.

2. Систола (сокращение) желудочков — длится дольше, 0,3 секунды. Теперь открыты полулунные клапаны, а створчатые закрыты.

3. Общее расслабление сердца, или же диастола, занимает 0,4 секунды. При этом кровь свободно из предсердий и вен поступает в полость желудочков. Полулунные клапаны в этот момент закрыты, створчатые открыты.

Как движется кровь к предсердиям и внутрь сердца? Какой процент крови наполняет желудочки при сокращении предсердий?

1. Кровь непрерывно устремляется к предсердиям по крупным венам.

2. Около 80 процентов притекающей крови поступает в желудочки сердца из прилегающих сосудов в момент общего расслабления.

3. Лишь 20 процентов объема притекающей крови дополнительно поступает в желудочки за счет сокращения предсердий.

Автоматизм сердечной мышцы

Автоматизмом (или автоматией) сердечной мышцы названо ее умение сокращаться без постоянного, неусыпного контроля головного мозга — лишь за счет собственных импульсов. Даже если у тяжело больного человека погибает мозг, сердце определенное время продолжает биться. Автоматизм обеспечивает специализированная атипичная мышечная ткань — основа проводящей системы сердца. Один из важных элементов этой системы — синусный узел — назван водителем ритма.

Состав атипичной мышечной ткани сердца (атипичных миоцитов)

1. Синусный (синоатриальный) узел правого предсердия.

2. Предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулярный).

3. Пучок Гисса и ножки Гисса.

4. Волокна Пуркинье — представляющие собой разветвления ножек Гисса.

Особенности атипичных миоцитов

1. Клетки довольно крупные, овальной формы.

2. Сократительный аппарат миоцитов развит слабо.

3. Нет поперечной исчерченности, миофиблиллы расположены хаотично.

4. Могут обеспечивать сокращение в изолированном сердце.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка ГИА по биологии 9 класс

§ 25. РАБОТА СЕРДЦА

Сердечный цикл. Деятельность сердца представляет собой ритмичную смену сердечных циклов. Во время каждого цикла предсердия и желудочки находятся то в состоянии сокращения — систолы, то в состоянии расслабления — диастолы. Сердечный цикл состоит из трех фаз. У взрослого человека он длится 0,8 с. Первая фаза — систола обоих предсердий — продолжается 0,1 с. Желудочки в это время находятся в состоянии диастолы. Вторая фаза — это систола желудочков, длящаяся 0,3 с, во время которой наблюдается диастола предсердий. Третья фаза, продолжающаяся 0,4 с, называется сердечной паузой. В это время и предсердия и желудочки находятся в состоянии диастолы.

Рис. 43. Сердечный цикл.

При систоле предсердий кровь через открытые предсердно-желудочковые отверстия свободно проникает в желудочки, которые в это время находятся в состоянии диастолы. По мере заполнения желудочков кровью створки клапанов поднимаются, отходя от стенок желудочков. При этом края их смыкаются и закрывают отверстия между предсердиями и желудочками. Полулунные клапаны в это время еще сомкнуты. В этот момент начинается систола желудочков, т. е. сокращение их мышечных стенок. Давление крови внутри желудочков увеличивается настолько, что становится гораздо большим, чем в крупных сосудах (легочной артерии и аорте). Поэтому полулунные клапаны прижимаются к стенкам артерий и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Затем давление в желудочках падает, и полулунные клапаны смыкаются заполняющей их кровью, которая стремится обратно в желудочки.

После этого наступает третья фаза сердечного цикла — пауза, т. е. полное расслабление всех отделов сердца. Во время паузы кровь поступает из вен в предсердия, а оттуда свободно стекает в желудочки через открытые предсердно-желудочковые отверстия. Затем наступает следующий сердечный цикл — систола предсердий, систола желудочков, пауза.

В течение всей жизни человека сердце, действуя наподобие насоса, проталкивает кровь по сосудистой системе. При одном сокращении каждый желудочек выбрасывает примерно 70—80 мл крови. Это ударный объем сердца. В 1 мин сердце человека сокращается примерно 70 раз. Количество крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин, называется минутным объемом сердца. У взрослого человека он равен примерно 5 л, а у семилетнего ребенка — несколько больше 2 л. Сердце человека, прожившего 70 лет (средняя продолжительность жизни), перекачивает за все эти годы 155 000 000 л крови. Такую большую работу сердце может выполнять благодаря тому, что за время диастолы отделов сердца и общей паузы в каждом цикле сердечная мышца успевает восстанавливать работоспособность. Это связано с тем, что сердце обильно снабжается кровью.

Сердечная мышца ребенка потребляет большое количество кислорода: ребенок грудного возраста использует на 1 кг массы тела в два-три раза больше кислорода, чем взрослый человек. Вот почему для ребенка любого возраста важно длительное пребывание на свежем воздухе.

Даже у спокойно сидящего ребенка наблюдается сердечная аритмия: сначала кратковременное учащение сердцебиений, затем одиночные редкие удары, совпадающие с выдохом. Это так называемая дыхательная аритмия. Она исчезает к 13—15 годам и опять проявляется в возрасте 16—18 лет, после чего у здоровых людей уже не обнаруживается.

Читайте также:  Недостаток лактобактерий в кишечнике у грудничка

Ритм сердечных сокращений у детей несколько иной, чем у взрослых. У детей сердечный цикл короче: у семилетнего ребенка он продолжается 0,63 с, а у взрослого человека — 0,8 с. Сравнительная характеристика сердечной деятельности детей и взрослых приведена в таблице 9.

Таблица 9.
Некоторые данные о ритме сердечных сокращений у детей и взрослых от возраста человека

Возрастные периоды Продолжительность систолы желудочков
(в с)
Частота сердечных сокращений
(в мин)
Новорожденный 0,21 120-140
Младший школьник 0,32 85-90
Взрослый человек 0,36 60-70

Из таблицы 9 видно, что систола желудочков у детей более кратковременна, чем у взрослых, зато частота сокращений сердца в детском возрасте больше, чем в зрелом.

На частоту сердечных сокращений ребенка оказывают влияние все психические и эмоциональные переживания (крик, беспокойство, радость, испуг и т. п.)-

Изменения частоты сердечных сокращений. В детском возрасте частота сердечных сокращений у девочек и мальчиков неодинакова. Например, при физической нагрузке у мальчиков 7—9 лет частота сердечных сокращений может увеличиваться до 184, в 12—13 лет — до 206, а у юношей 16—18 лет — до 196 ударов в 1 мин. У девочек в возрасте 8—9 лет при выполнении мышечной работы частота пульса может увеличиваться до 187, в 14—15 лет — до 206, а у девушек 16—18 лет — до 200 ударов в 1 мин.

Чем более тренировано сердце, тем относительно больше возрастают сила его сокращения и ударный объем. Во время мышечной работы улучшается кровоснабжение сердечной мышцы, но не следует забывать о некоторых функциональных изменениях, наступающих при этом в сердечно-сосудистой системе. Так, во время физической работы происходит расширение кровеносных сосудов мышц и к ним притекает больше крови. В то же время в органах брюшной полости сосуды суживаются и кровоснабжение этих органов уменьшается. Если интенсивную мышечную деятельность, например бег или прыжки, внезапно прекратить, то возможен дефицит крови в сердце. Кровяное давление падает, пульс становится замедленным, ребенок чувствует тошноту, головокружение, возможна потеря сознания.

По этой же причине детям противопоказаны упражнения и работа, связанные с большим мышечным напряжением (поднятие тяжестей, борьба), так как задержка дыхания при закрытой голосовой щели и натуживание влекут за собой повышение давления в грудной полости и дефицит крови в сердце. В то же время затруднен и отток крови из сердца, что вредно отражается на здоровье ребенка.

Регуляция сердечной деятельности. Почему же сердце изменяет частоту и силу сокращений в зависимости от нагрузки организма и его состояния? Это происходит благодаря взаимодействию нервных и гуморальных влияний на сердечную мышцу. К сердцу подходят вегетативные нервы двух родов: парасимпатические (ветви блуждающего нерва) и симпатические. Влияние этих нервов на частоту и силу сердечных сокращений противоположно. Под влиянием парасимпатических нервов деятельность сердца замедляется и ослабляется, а под влиянием симпатических нервов учащается и усиливается. Нервные влияния сказываются на изменениях характера работы сердца очень быстро, почти мгновенно.

Но наряду с нервным существует и другой механизм регуляции сердечной деятельности — гуморальный. Под действием веществ, выделяемых в кровь некоторыми органами, сердце изменяет характер деятельности. Так, под влиянием адреналина, образующегося в клетках надпочечников, сердечные сокращения учащаются и усиливаются. Перестройка деятельности сердца под влиянием гуморальных факторов осуществляется значительно медленнее, чем под воздействием нервных импульсов. Но зато влияние гуморальных факторов длительно: работа сердца в определенном ритме и с той или иной интенсивностью может поддерживаться значительно дольше, чем под влиянием нервных импульсов.

Таким образом, взаимодействие нервных и гуморальных влияний на работу сердца обеспечивает постоянное его приспособление к изменяющимся потребностям организма в зависимости от характера его деятельности и состояния.

Автоматия сердца. Сердце сокращается ритмически. Даже после удаления из организма оно продолжает сокращаться. Свойственная сердцу способность к ритмическим сокращениям вне зависимости от воздействий извне получила название автоматии. Если сердце лягушки вырезать, то оно будет продолжать сокращаться и остановится только потому, что к нему прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через коронарную систему сердца ребенка, умершего за 20 ч до этого, русский физиолог А. Кулябко в 1902 г. заставил это сердце возобновить ритмические сокращения. Затем С. В. Андрееву удалось оживить сердце, вырезанное из трупа через двое суток после смерти. Сердце продолжало ритмично сокращаться вне организма в течение 13 ч.

Способностью к автоматии, т. е. к самопроизвольно возникающим ритмическим сокращениям, обладают некоторые мышечные волокна сердца. В опытах их удается отделять друг от друга. Когда такие отдельные клетки помещают в питательную среду — кровяную сыворотку, некоторые из них через несколько часов начинают ритмически сокращаться.

Читайте также:  Препараты для ускорения метаболизма для похудения

В стенке правого предсердия близ места впадения в него верхней полой вены находится синусно-предсердный узел, образованный мышечными элементами сердца (рис. 44). Его клетки обладают нанбольшей способностью к автоматии. Синусно-предсердный узел называют водителем ритма сердца. Под влиянием возникающих в нем ритмических возбуждений происходит сокращение предсердий. Далее возбуждение передается на другой узел — предсердно-желудочковый, расположенный в правой части сердца, около перегородки между предсердием и желудочком. По особым мышечным волокнам, отходящим от этого узла, возбуждение передается на стенки обоих желудочков, и они сокращаются.

Рис. 44. Проводящая система сердца.

Автоматические импульсы в узлах сердечной мышцы возникают только при условии ее непрерывного снабжения кислородом и питательными веществами.

  • Морфология растений
  • Зоология беспозвоночных
  • Микробиология
  • Биохимия
  • Анатомия растений
  • Зоология позвоночных
  • Цитология и гистология
  • Молекулярная биология
  • Альгология и микология
  • Физиология человека и животных
  • Биология развития
  • Генетика
  • Физиология растений
  • Анатомия человека
  • Экология
  • Биосистематика

Автор статьи Зыбина А.М.

Сердце — это насос, обеспечивающий ток крови по кровеносным сосудам посредством повторных ритмичных сокращений. Сердце состоит из трех слоев (рис. 1). Внутренний – эндокард гомологичен эндотелию сосудов, средний – миокард состоит из кардиомиоцитов и несет сократительную функцию, наружний – эпикард состоит из соединительной ткани. Миокард человека имеет большую толщину, поэтому его питание обеспечивают коронарные артерии. Сердце окружено околосердечной сумкой – перикардом. Пространство между эпикардом и перикардом заполнено жидкостью, снижающей трение сердца о соседние ткани.

Рис. 1. Строение сердечной стенки.

Рис. 2. Внутреннее строение сердца.

Сердце состоит из предсердий (правое и левое), двух желудочков (правый и левый) (рис. 2). Правая и левая половины сердца не сообщаются и заполнены разными видами крови: правая – венозной (обедненной кислородом), левая – артериальной (обогащенной кислородом). Кровь всегда поступает в предсердия сердца по венам, переходит в желудочки и далее в артерии. Обратному току крови препятствуют клапаны сердца. Между предсердиями и желудочками располагаются створчатые клапаны: справа трехстворчатый (трикуспидальный), слева – двустворчатый (митральный). Между желудочками и артериями находятся полулунные клапаны: справа легочный, слева – аортальный (рис. 2, 3).

Рис. 3. Клапаны сердца.

Процесс сокращения называется систолой, расслабления – диастолой. Систола обоих предсердий происходит одновременно, как и систола обоих желудочков. Сердечный цикл в состоянии покоя составляет примерно 0,8 с. Из них – 0,4 с сердце полностью находится в диастоле, 0,1 с приходится на систолу предсердий и 0,3 с – на систолу желудочков. Во время общей диастолы и систолы предсердий открыты створчатые и закрыты полулунные клапаны. Во время диастолы желудочка закрываются створчатые клапаны, а когда давление в сердце начинает превышать давление в аорте, открываются полулунные клапаны.

Сердце сокращается автономно от нервной системы так как обладает миогенной автоматией. Это значит, что существуют узлы автоматии (ритмоводители), которые запускают сокращение сердца. Узлы автоматии расположены в определенных местах и подчиняются строгой иерархии (рис. 4). Главный узел автоматии, или узел автоматии первого порядка, располагается в месте впадения венозного синуса в правое предсердие и называется синусно-предсердный (сино-атриальный, SA-узел). В норме из этого узла возбуждение распространяется по всему сердцу и сердце сокращается в его ритме (60-80 уд/мин в состоянии покоя). Узел автоматии второго порядка расположен на границе предсердий и желудочков, и называется предсердно-желудочковый (атрио-вентрикулярный, AV-узел). Его ритм ниже (около 40 уд/мин) и при нормальной работе сердца не проявляется. Чтобы возбуждение распространялось быстро и сокращение КМЦ желудочка происходило синхронно, существуют специальные проводящие волокна: пучок Гиса, ножки Гиса и волокна Пуркинье. Эти клетки также могут генерировать спонтанные ПД с низкой частотой (около 20 уд/мин), поэтому такие волокна называют узлом автоматии третьего порядка. В норме этот ритм также не проявляется.

Рис. 4. Расположение узлов автоматии в сердце.

Несмортя на то, что сердце способно сокращаться автономно, нервная система корректирует частоту сердечных сокращений (ЧСС). Сино-атриальный узел получает влияние от вегетативной нервной системы. При действии парасимпатической нервной системы ЧСС снижается. Нейромедиатором в таком случае выступает ацетилхолин, а центры регуляции расположены в продолговатом мозге. Активация симпатической нервной системы приводит к увеличению ЧСС. Нейромедиатором служит норадреналин, а центры располагаются в верхних грудных сегментах спинного мозга. Регуляция со стороны нервной системы обеспечивает подстройку ритма сердца к нагрузке организма.

Рис. 5. Круги кровообращения.

Сердце человека обеспечивает непрерывную циркуляцию крови по двум кругам кровообращения: большому и малому. Большой круг кровообращения снабжает кислородом все ткани организма. Для эффективного транспорта крови в головной мозг и другие ткани, в левом желудочке и артериях большого круга развивается высокое давление. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, откуда артериальная кровь поступает в левую дугу аорты и далее распределяется по артериям, артериолам и капиллярам. Капилляры – это обменные состуды, которые состоят из одного слоя клеток. Через них происходит диффузия газов, питательных веществ и метаболитов из крови и в кровь. Из капилляров венозная кровь собирается в венулы и вены. Вены, идущие от кишечника распадаются на капиллярную сеть в печени (воротная система печени), где происходит обезвреживание вредных веществ, которые могли поступить с пищей. Вены от нижних конечностей и органов брюшной полости собираются в нижнюю полую вену, от верхних конечностей и головы – в верхнюю полую вену. С задней стороны сердца полые вены сливаются в венозный синус, который впадает в правое предсердие, из которого кровь уходит на малый круг.

Читайте также:  Helminthosis

Малый круг кровообращения служит для обогащения венозной крови кислородом. Поскольку сердце и легкие располагаются примерно на одном уровне, в малом круге давление невысокое. По его артериям движется венозная кровь, а по венам – артериальная. Малый круг начинается с правого желудочка, сокращени которого приводит к выбросу крови а легочные артерии. Далее, кровь поступает в капилляры легких, где обогащается кислородом. Артериальная кровь собирается в вены, которые впадают в левое предсердие.

Рис. 6. Сердце при различных вариантах медицинского обследования. а) УЗИ, б) МРТ.

ЭКГ

Электрокардиография (ЭКГ) — это метод графической регистрации разности потенциалов электрического поля сердца, возникающего при его деятельности. Регистрация производится при помощи аппарата — электрокардиографа. Проще говоря, электрические импульсы распространяются по сердцу всегда в определенной последовательности. ЭКГ позволяет зарегистрировать распространение электрической активности сердца во времени.

Впервые запись электрокардиограммы произвел Огюст Дезире Уоллер (рис. 7). Он разрабатывал теорию электрических полей сердца, которую в последствии развил голландский физиолог Виллем Эйнтховен. Он же первым в 1906 г. использовал этот метод для диагностики. Эйнтховен развил не только теорию ЭКГ, но и методы стандартизации записи. За свои заслуги он удостоился Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1924 году. Три стандартных отведения по Эйнтховену и в настоящее время является одним из основных способов исследования ЭКГ.

Рис. 7. Огюст Дезире Уоллер и первая запись ЭКГ.

Рис. 8. Стандартные отведения по Эйнтховену.

Чтобы измерять электрическую активность сердца, его необходимо поместить в систему координат. В качестве такой системы Эйнтховен принял треугольник, вершинами которого служат наложенные на руки и ногу электроды. Сторона треугольника, направленная от правой руки к левой называется первым отведением, от правой руки к левой ноге – вторым отведением, а от левой руки к левой ноге – третьим отведением. Распространение возбуждения является векторной величиной, на записи ЭКГ отражается проекция электрической активности сердца на каждое отведение. Если вектор совпадает с направлением отведения, то отклонение будет положительным, если они потивоположны – отрицательным (рис. 9).

ЭКГ, в случае стандартного наложения электродов, состоит из ряда периодически повторяющихся элементов. Положительные и отрицательные отклонения от изоэлектрической лини принято называть зубцами. Выделяют пять зубцов: P, Q, R, S, T.

Рис. 9. Проекция вектора распространения возбуждения в сердце на три стандартных отведения. Источник https://med.wikireading.ru/35207

Рис. 10. Расшифровка ЭКГ и ее соответствие фазам сердечного цикла. Источник http://1poserdcu.ru/diagnostika/rasshifrovka-ekg-u-detej.html

Зубец P является самым низкоамплитудным элементом ЭКГ и отражает распространение возбуждения по предсердиям. Когда предсердия охвачены возбуждением, на ЭКГ можно увидеть изоэлектрическую линию. При распространении возбуждения по желудочкам вектор несколько раз меняет направление. Этот процесс отражает QRS комплекс. Одновременно с этим происходит реполяризация предсердий. Реполяризацию желудочков отражает Т-зубец.

При различных патологиях сердца проводимость его частей для электричества изменяется, что приводит к нарушению структуры ЭКГ. Самым ярким примером нарушения может служить инфаркт миокарда. При инфаркте поражается группа КМЦ. Эти клетки больше не способны к проведению электричества. Из них выделяются метаболиты и нарушают состав межклеточного вещества и деятельность соседних клеток. Те, в свою очередь, закрывают щелевые контакты и перестают проводить электричество. В течение нескольких месяцев или лет, часть из этих клеток может восстановиться и вновь начать проводить ПД, другая часть — погибнуть. Поскольку самая толстая стенка и самая большая нагрузка в левом желудочке, в нем вероятность инфаркта максимальна. Следовательно, на ЭКГ будет изменяться QRS комплекс и T-зубец. Причем, из-за постоянного изменения количества проводящих клеток, форма ЭКГ будет меняться (рис. 11). Обычно к признакам инфаркта относят слияние QRS-комплекса и T-зубца наподобие «кошачьей спинки», сильное увеличение или инверсию Т-зубца.

Ссылка на основную публикацию
Сердечно легочную реанимацию необходимо проводить
Сердечно-легочная реанимация (СЛР) - комплекс мероприятий, проводимых на этапе оказания неотложной помощи с целью восстановления жизненно важных функций организма. Начинать...
Семена подорожника в народной медицине
Здравствуйте мои дорогие читатели! Крупное растение, которое очень полезно для здоровья человека. Используйте корнеплоды, листья и рассаду. Теперь поговорим о...
Семечки арбуза польза и вред
Арбузные семечки обычно отправляются вместе с корками в мусорное ведро. Но оказывается, мы выбрасываем очень ценный продукт, который мог бы...
Сердечно сосудистые заболевания код по мкб 10
Сифилис сердечно-сосудистой системы: БДУ (A52.0†) врожденный поздний (A50.5†) Сердечно-сосудистые: нарушения НКДР при болезнях Шагаса (хронический) (B57.2†) поражения при пинте [карате]...
Adblock detector